Podstawy Chemii A 0310-CH-S1-002

Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 1
Kierunek i poziom studiów: Chemia poziom pierwszy
Sylabus modułu: Podstawy Chemii A 0310-CH-S1-002
1. Informacje ogólne
koordynator modułu
rok akademicki
semestr
forma studiów
sposób ustalania
oceny końcowej
modułu
informacje
dodatkowe
Prof. dr hab. Teresa Kowalska
2013/2014
I
stacjonarna
Ocena modułu stanowi średnią ważoną przedmiotów wchodzących w skład modułu
Wagi przedmiotów: Wykład 50%, Ćwiczenia 20%, Konwersatorium 20%, Laboratorium
10%
2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta
nazwa
kod
Podstawy Chemii - Wykład
0310-CH-S1002_fs_1
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
Prof.dr hab. Teresa Kowalska
Cały rok
Pierwiastki, związki, roztwory i fazy. Symbole i wzory. Reakcje chemiczne i równania
chemiczne. Energia, ciepło i temperatura. Jednostki miar. Precyzja i dokładność.
Wewnętrzna budowa atomu. Badania doświadczalne nad elektryczną naturą atomu.
Ładunek i masa elektronu. Spektroskopia atomowa. Odkrycie jądra atomowego.
Odkrycie liczby atomowej. Izotopy. Trwałość jądra atomowego. Promieniotwórczość
naturalna i sztuczna. Model atomu Bohra. Budowa atomów a model Bohra. Falowa
natura elektronu. Spin elektronowy. Liczby kwantowe. Elektrony w cząsteczkach.
Wiązania jonowe. Wiązania kowalencyjne. Wiązania koordynacyjne. Polarność
wiązań. Elektroujemność. Energia wiązań i skala elektroujemności. Nasycenie
wartościowości. Rezonans. Kształty cząsteczek i orbitale zhybrydyzowane. Powłoka
wartościowości i odpychanie par elektronów. Stan gazowy. Objętość, temperatura i
ciśnienie. Ciśnienia cząstkowe. Zasada Avogadra. Równanie stanu. Dyfuzja. Teoria
kinetyczna gazów. Odchylenia gazów rzeczywistych od zachowania się gazu
doskonałego. Temperatura krytyczna. Chłodzenie przez rozprężanie. Właściwości
cieczy. Ciśnienie pary nasyconej. Temperatura wrzenia. Właściwości ciał stałych. Sieć
przestrzenna kryształów. Ciekłe kryształy. Upakowanie atomów w sieci krystalicznej.
Defekty sieci krystalicznej. Wiązania w ciałach stałych. Energie spójności kryształów.
Krzywe ogrzewania i krzywe chłodzenia. Przegrzanie i przechłodzenie cieczy. Wykresy
fazowe.
wykład
30
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
str. 2
30
Opanowanie materiału w zakresie zgodnym z prowadzonym wykładem i wskazaną
literatura
Wykład prowadzony z pomocą środków audiowizualnych
M. J. Sienko, R. A. Plane, Chemia podstawy i zastosowania, WNT, Warszawa, 1997
W celu lepszego zrozumienia treści wykładu zaleca się przed każdym kolejnym
wykładem powtórzyć wprowadzone wcześniej zagadnienia i pojęcia.
nazwa
kod
Konwersatorium z podstaw chemii
0310-CH-S1002_fs_2
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
Dr B. Hachuła, dr M. Rojkiewicz
Zajęcia prowadzone w grupach
I. Stężenia
• Stężenie procentowe
• Stężenie molowe
• Stężenie molarne
• Stężenie normalne
• Ułamek molowy
• Przeliczanie stężeń
• Mieszanie roztworów o różnych stężeniach
II. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne
• Budowa atomu
• Izotermy, izobary
• Względna i bezwzględna masa atomu
• Masa cząsteczkowa
• Mol
• Prawo zachowania masy
• Prawo stałych stosunków wagowych
• Wartościowość
III. Prawa gazowe
• Stan gazowy i jego charakterystyka
• Założenia kinetycznej teorii gazów
• Gaz doskonały, gaz rzeczywisty
• Prawo Gay-Lussaca
• Prawo Avogadra
• Prawo Boyle’a – Mariotta
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 3
• Prawo Charlesa
• Równanie stanu gazowego (Równanie Clapeyrona). Stała gazowa
• Prawo Daltona
• Równanie van der Waalsa
• Gęstość i masa molowa gazu
IV. Stechiometria
• Masa atomowa
• Masa molowa
• Skład ilościowy związków chemicznych
• Obliczanie wzorów chemicznych ze składów ilościowych związków
• Obliczenia na podstawie równań chemicznych reakcji
V. Kinetyka i statyka chemiczna
• Szybkość reakcji chemicznych
• Szybkość reakcji a temperatura
• Odwracalność reakcji chemicznych
• Stała szybkości reakcji
• Okres półtrwania
• Rząd reakcji
• Wpływ różnych czynników na szybkość reakcji chemicznej
• Prawo działania mas
• Równowaga chemiczna
• Reguła faz Gibbsa
VI. Równowagi jonowe
• Dysocjacja mocnych i słabych elektrolitów
• Iloczyn jonowy wody
• pH
• Stała i stopień dysocjacji
• Efekt wspólnego jonu
• Hydroliza soli
• Roztwory buforowe
• Iloczyn rozpuszczalności
• Związki kompleksowe
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
Ćwiczenia audytoryjne
15
30
Samodzielne rozwiązywanie zadań chemicznych
Zajęcia prowadzone w grupach
Obliczenia chemiczne – zbiór zadań z chemii nieorganicznej i analitycznej wraz z podstawami
teoretycznymi, pod red. A. Śliwy, PWN, Warszawa, 1979.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 4
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
nazwa
kod
Ćwiczenia laboratoryjne z podstaw chemii
0310-CH-S1002_fs_3
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
Dr A. Niestrój, dr M. Podgórna, dr R. Czoik, mgr D. Szeremeta, mgr. M. Orłowska, mgr
A. Godziek, mgr A. Maciejowska, dr M. Rojkiewicz
Zajęcia prowadzone w grupach
Regulamin BHP pracowni chemicznej. Pokaz szkła. Technika pracy laboratoryjnej
Wagi i ważenie. Roztwory
Zjawiska fizyczne i chemiczne
Właściwości fizykochemiczne związków organicznych i nieorganicznych
Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania związków chemicznych (część I)
Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania związków chemicznych (część II)
Typy reakcji chemicznych
Reakcje chemiczne wybranych pierwiastków
Reakcje utleniania i redukcji. Chrom i magnez
Reakcje i właściwości chemiczne wybranych kwasów, zasad i soli
Reakcje chemiczne kationów i anionów (część I)
Reakcje chemiczne kationów i anionów (część II)
Samodzielne wykonywanie przewidzianych w programie doświadczeń chemicznych
60
60
Teoretyczne przygotowanie do poszczególnych zajęć laboratoryjnych przy
wykorzystaniu literatury podanej przy spisie ćwiczeń zamieszczonym na początku
semestru w gablocie Zakładu Chemii Ogólnej i Chromatografii
Samodzielne wykonywanie przez studenta doświadczeń chemicznych
T. Widernik, M. Nestorowicz, H. Bartnicka, „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej”, Wydawnictwo
Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk, 1996
J.R. Paśko, R. Sitko, „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej i analitycznej”, Wydawnictwo Naukowe
WSP, Kraków, 1996
A. Hendrich, „Chemia ogólna. Ćwiczenia laboratoryjne”, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej,
Wrocław, 1993
Praca zbiorowa pod red. Wandy Brzyskiej „Ćwiczenia z chemii ogólnej”, Wydawnictwo UMCS, Lublin,
1997
L. Pajdowski, „Chemia ogólna”, PWN, Warszawa, 1997
W. Trzebiatowski, „Chemia nieorganiczna”, PWN, Warszawa, 1978
A. Bielański, „Podstawy chemii nieorganicznej”, PWN, Warszawa, 1997
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 5
J. Minczewski, Z. Marczenko, „Chemia analityczna”, PWN, Warszawa, 1997
T. Lipiec, Z. Szmal, „Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej”, PZWL, Warszawa, 1988
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
nazwa
kod
Ćwiczenia z podstaw chemii
0310-CH-S1002_fs_4
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
Dr hab. I. Jendrzejewska, dr Marzena Podgórna
Zajęcia prowadzone w grupach
Układ okresowy pierwiastków.
Nazewnictwo związków nieorganicznych:
Nazewnictwo tlenków, wodorotlenków, kwasów i soli.
Równania reakcji redoks: utleniacz, reduktor, bilansowanie równań reakcji redoks.
Reakcja dysproporcjonowania.
Budowa atomu:
Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Podstawy mechaniki kwantowej: funkcja falowa i
jej interpretacja, energia cząstki; zakaz Pauliego. Reguła Hunda.
Liczby kwantowe, orbitale atomowe (powierzchnie graniczne orbitali s i p, kolejność
energetyczna), konfiguracja elektronowa atomów i jonów (pierwiastki grup głównych i
metale przejściowe) oraz jej powiązanie z budową układu okresowego i właściwościami
atomowymi (elektroujemność, promienie atomowe i jonowe, charakter metaliczny).
Wiązania kowalencyjne, wiązania jonowe, wiązania koordynacyjne, wiązania metaliczne,
orbitale molekularne – warunki powstawania, kształt orbitali typu σ i π, energie orbitali
molekularnych, orbitale wiążące, antywiążące, niewiążące. Metoda VSEPR. Hybrydyzacja.
Ćwiczenia audytoryjne
30
30
Samodzielne przygotowanie wskazanego materiału.
Zajęcia w grupach
G. Grygierczyk, M. Podgórna, Materiały pomocnicze do zajęć dydaktycznych z podstaw
chemii, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2007.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
informacje
dodatkowe
str. 6
W celu lepszego zrozumienia treści zajęć zaleca się przed każdym kolejnym
ćwiczeniem powtórzyć wprowadzone wcześniej zagadnienia i pojęcia.
3. Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu
nazwa
kod
Egzamin
0310-CH-S1-002_w_1
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
0310-CH-S1-002_fs_1
Prof.dr hab. Teresa Kowalska
Cały rok
Opanowanie materiału przedstawionego na wykładzie, konwersatorium,
laboratorium i ćwiczeniach a także we wskazanej literaturze
Egzamin w postaci udzielenia pisemnej odpowiedzi na 10 pytań
Punktacja przedstawia się następująco:
Odpowiedź na 6 pytań: ndst
Odpowiedź na 7 pytań: dst
Odpowiedź na 7,5 pytania: plus dst
Odpowiedź na 8 pytań: db
Odpowiedź na 8,5 pytań: plus db
Odpowiedź na 9, 9,5, 10 pytań: bdb
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
Sprawdzanie prac pisemnych. Studenci mogą składać egzamin poprawkowy. W
wyjątkowych przypadkach studenci mogą uzyskać dodatkowe dopuszczenie do
egzaminu komisyjnego.
Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków
nazwa
kod
Kolokwium
0310-CH-S1-002_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
0310-CH-S1-002_fs_2
Dr B. Hachuła, dr M. Rojkiewicz
Grupy studenckie
Opanowanie materiału wskazanego przez prowadzącego.
Na kolokwium student otrzymuje dwa zadania rachunkowe do rozwiązania.
Kryterium oceny kolokwium:
60% - 67% dst
68% - 75% +dst
76% - 83% db
84% - 91% +db
91% -100% bdb
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
str. 7
Student uzyskuje zaliczenie na podstawie średniej arytmetycznej pod warunkiem
zdania wszystkich kolokwiów:
3,0 – 3,25
dst
3,26 – 3,75 + dst
3,76 – 4,25 db
4,26 - 4,75 + db
4,76 – 5,0
bdb
Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie zdania trzech kolokwiów.
Kolokwium pisemne.
Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków
nazwa
kod
Kolokwium
0310-CH-S1-002_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
0310-CH-S1-002_fs_3
Dr A. Niestrój, dr M. Podgórna, dr R. Czoik, mgr D. Szeremeta, mgr. M. Orłowska,
mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, dr M. Rojkiewicz
Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach
Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznej pracy w laboratorium chemicznym
Student uzyskuje zaliczenie na podstawie zdanych dwóch kolokwiów pisemnych
zawierających pytania opisowe, równania reakcji chemicznych i obliczenia
chemiczne.
Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie zdania kolokwiów.
Kolokwium pisemne
Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków
nazwa
kod
Kolokwium
0310-CH-S1-002_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
0310-CH-S1-002_fs_4
Dr hab. I.Jendrzejewska
Dr Marzena Podgórna
Grupy studenckie
Opanowanie materiału wskazanego przez prowadzącego.
Student uzyskuje zaliczenie kolokwium według następującej skali:
70%-77%
dst
78%-79% +dst
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 8
80%-87%
db
88%-89% +db
90% - 100% bdb
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
Student uzyskuje zaliczenie przedmiotu na podstawie średniej arytmetycznej
uzyskanych ocen pod warunkiem zdania wszystkich kolokwiów:
3,0 – 3,25
dost
3,26 – 3,75 + dost
3,76 – 4,25 db
4,26 - 4,75 + db
4,76 – 5,0
bdb
Kolokwia pisemne.
nazwa
kod
Odpowiedź ustna
0310-CH-S1-002_w_3
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
0310-CH-S1-002_fs_2, 0310-CH-S1-002_fs_3 0310-CH-S1-002_fs_4
Dr A. Niestrój, dr M. Podgórna, dr R. Czoik, mgr D. Szeremeta, mgr. M. Orłowska,
mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, dr M. Rojkiewicz
Grupy studenckie
Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznej pracy w laboratorium chemicznym.
Opanowanie treści wskazanych przez prowadzącego.
Odpowiedzi na pytania w trakcie prowadzenia doświadczeń dotyczących
przeprowadzanych ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena stopnia przygotowania teoretycznego do ćwiczeń,
Ocena bardzo dobra - student odpowiada prawidłowo i w sposób wyczerpujący na
zadawane pytania
Ocena dobra – odpowiedzi niepełne
Ocena dostateczna – słabe przygotowanie potrzebna duża pomoc prowadzącego,
Ocena niedostateczna – student nie potrafi udzielić odpowiedzi na zadawane
pytania.
W przypadku konwersatorium i ćwiczeń ocenia się przygotowanie studenta do
zajęć.
Odpowiedź ustna w czasie trwania zajęć
nazwa
kod
Ocenianie ciągłe
0310-CH-S1-002_w_4
0310-CH-S1-002 _fs_3
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
Dr A. Niestrój, dr M. Podgórna, dr R. Czoik, mgr D. Szeremeta, mgr. M. Orłowska,
przeprowadzająca(- mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, dr M. Rojkiewicz
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
str. 9
Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach
Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznej pracy w laboratorium chemicznym
Umiejętność pracy w laboratorium chemicznym.
Znajomość stosowanego w laboratorium szkła i sprzętu laboratoryjnego.
Umiejętność posługiwania się szkłem i sprzętem laboratoryjnym w celu wykonania
doświadczeń.
Ocena bardzo dobra – umiejętność pracy w laboratorium
Ocena dobra – praca w laboratorium z niewielką pomocą prowadzącego,
Ocena dostateczna – praca w laboratorium przy dużej pomocy prowadzącego
Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie przestrzegania zasad BHP w
pracowni chemicznej
Ocena ciągła studenta w czasie trwania zajęć